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Abstract
Description
【0001】
(発明の分野)
本発明は、ポンプ組立体と、該ポンプへの入口の流量を絞ることによってポンプ組立体の出力を制御するポンピング方法とに関する。前記ポンプ組立体とポンピング方法とは油圧電子ユニット噴射装置(HEUI)式ディーゼルエンジンの燃料系に使用されるエンジンオイルを加圧するために使用しうる。
【0002】
(従来技術の説明)
HEUI燃料噴射装置を使用したディーゼルエンジンは周知である。HEUI燃料装置は、ディーゼルエンジンの電子制御モジュールからの信号に応答して、噴射装置に供給された高圧のエンジンオイルが燃料プランジャを伸張させ、燃焼室に燃料を噴射しうる時間だけ弁を開放させる作動ソレノイドを含む。
【0003】
HEUI噴射装置はディーゼルエンジンのオイルポンプによってディーゼルエンジンのオイルパンから吸引され、ディーゼルエンジンによって駆動されている高圧ポンプ組立体に流入したオイルによって作動する。ポンプ組立体は高圧のオイルをオイルマニフォールドあるいは圧縮室中へ汲み上げる。前記マニフォールドあるいは圧縮室はHEUI噴射装置に接続されている。大型のエンジンを除いて、高圧ポンプ組立体は、典型的に、アキシャルピストンを使用し、その出力がディーゼルエンジンの速度によって決まる斜板ポンプを含む。大型のポンプは、その出力がエンジンの速度とは独立して変えることができる角度可変の斜板ポンプをときには使用する。
【0004】
ポンプ組立体はエンジンの速度によって変わる速度でオイルを汲み上げる。出力は最大流量の要件を満足させるに十分なものでなければならない。オイルマニフォールドあるいは圧縮室におけるオイルの圧力は当該エンジンの電子制御モジュールから受け取られた信号に応答して噴射圧力調整(IPR)弁によって制御される。IPR弁は余分の高圧オイルをエンジンのオイルパンに戻すことによって汲み出されたオイルの圧力を制限する。
【0005】
殆どのHEUI噴射システムは、ディーゼルエンジンの回転速度によって決まるが、エンジンの実際の瞬間的な流量要件とは独立した速度でオイルを汲み出す出力固定のオイルポンプ組立体を使用している。前記ポンプは、エンジンの電子制御モジュールの要求に応じてマニフォールドにおけるオイルの圧力を直ちに制限するために余剰の高圧オイルをオイルパンに流出、すなわち解放して戻す必要がある場合であってもポンプは常に全容量で作動する。常にポンプ組立体を全容量で駆動するにはかなりの動力を必要とする。オイルパンに解放して戻された高圧のオイルを汲み出すのに要するエネルギは無駄とされ、ディーゼルエンジンの燃料経済性を低下させる。高圧のオイルが有用な仕事をなすことなく排出される場合エネルギは熱に変換される。戻されたオイルの熱は、典型的には熱交換器によって散逸させねばならない。そのため、余分の熱負荷を許容するために熱交換器の能力は増す必要がある。
【0006】
従って、HEUIディーゼルエンジンにおいて使用する改良された高圧ポンプ組立体およびポンピング方法に対する要求がある。ポンプ組立体は、著しい汲みすぎることなくマニフォールドにおいて所望の瞬間圧力を保つに十分な可変量でエンジンオイルを高圧オイルマニフォールドあるいは圧縮室中へ汲み出す必要がある。オイルパンへの加圧された高圧オイルの戻りは最小にすべきである。ポンプ組立体におけるポンプは可変容量でオイルを汲み出すことが可能であって、現在のHEUIポンプよりも安価であり、かつ複雑でないことが必要である。
【0007】
(発明の要約)
本発明は、ポンプ組立体への入口流量を制御、すなわち絞ることによってポンプ組立体の出力が変えられる改良されたポンプ組立体であり、高圧ポンプであり、ポンピング方法である。
【0008】
前記ポンプ組立体はディーゼルエンジン用のHEUI燃料噴射装置を作動させるために使用されるオイルを加圧する上で特に有用である。改良されたポンプ組立体はディーゼルエンジンのオイルポンプから高圧ポンプまでのオイルの入口流量を制御する入口絞り弁を含む。入口絞り弁は、エンジンの電子制御モジュールから受け取られた信号に応答して高圧ポンプへ流入するオイルの量を絞る、すなわち抑制する。
【0009】
高圧ポンプはボア内でピストンを往復運動させるクランクを含む。入口絞り弁を通して高圧ポンプに供給されたオイルはクランクのチャンバ中へ、そして戻りストロークの間前記ボアへ流入し、ポンピングストロークの間圧縮され、出口のポペット弁を通って高圧マニフォールドまで汲み出される。入口絞り弁が全開すると戻りストロークの間ポンピング室を充満するに十分なオイルがクランク室へ流入し、オイルはポンプの全容量においてマニフォールド中へ汲み出される。入口絞り弁が部分的に閉鎖すると、減少した量のオイルがクランク室へ流入し、クランク室を部分的に充満し、ポンプの全容量以下で汲み出される。
【0010】
入口絞り弁は、マニフォールドの圧力を制限することが必要である場合、ポンプの出口からオイルパンへ加圧されたオイルを流すためのメインステージ弁と、電気的に変調したパイロットステージ弁とを有する噴射圧調整弁によって制御される。
【0011】
パイロットステージ弁はポンプの出口からのオイルのパイロットフローを抑制するために電子制御モジュールからの信号によって変調されるソレノイドを含む。パイロットステージに達するには、ポンプの出口からのオイルはメインステージのスプール内の抑制オリフィスを通過する必要があり、それによってばねの閉鎖力に抗してスプールを調整する。パイロットステージから、パイロットフローは下流側の抑制オリフィスを通過し、次いで噴射圧調整弁のメインステージからの排出流と共にエンジンのオイルパンに戻る。パイロットステージと下流側の抑制オリフィスとの間にある室内のオイルの圧力はパイロットフローの流量によって検出される。パイロットステージと下流側の抑制オリフィスとの間の室は入口絞り弁のスプールの端部と連通し、スプール領域に作用して、ばねおよびスプール領域に作用している入口圧力に抗して入口絞り弁のスプールを閉鎖方向に移行させクランク室へのオイルの流れを制御、すなわち絞る力を発生させる。
【0012】
クランク室中へのオイルの流れを制御、すなわち絞ることによって、マニフォールドにおいて所望の圧力を保つために必要に応じてポンプによって高圧マニフォールド中へ出口から汲み出された高圧オイルの流量を制御する。ポンプ組立体はマニフォールドにおいて所望の圧力を保持するに十分な量のオイルを流す。ポンプ組立体はごく稀に全量でポンピングしている間流量要件を満足させる。HEUIポンプによりオイルをポンピングするに要する動力は少ない。高圧ポンプを駆動するに要する動力が低減することによってディーゼルエンジンの燃料効率を向上させる。オイルパンのオイルを冷却する必要度も低減する。
【0013】
ポンプ組立体は、各バンクにおいて2個の単一高圧逆止弁のピストンポンプを備えた90度離れた2個のバンクを含む。各ポンプはボアにおけるピストンと、該ボアにあって前記ピストンをスリッパソケットに対して弾圧し、スリッパをクランクの偏心部材に対して保持しているばねとを含む。偏心部材は180度偏位しており、そのため4個のポンプにおけるピストンはクランクの360度回転毎の間に均等間隔の高圧オイルのポンピングサイクルを提供するよう90度離隔したポンピングストロークを通して運動する。噴射工程の間パルスが発生するように調時させることができる。
【0014】
各高圧ピストンポンプはクランクシャフトの軸心に向かって延在するボアと、該ボアにおけるピストンと、該ボアの外端に装着され、高圧通路に接続された逆止弁組立体とを含む。逆止弁組立体は、スリーブをボアの筒形の外端部に圧入し、次いでプラグを前記スリーブに圧入することによって前記ボアに装着され、前記プラグと、スリーブと、ボアとの間で高圧の接続部を形成する。逆止弁組立体は、ボアに螺子を切ることなく、かつ螺子を切ったプラグの特徴である複雑な機械加工や汚損なしに取り付けられる。逆止弁の弁座は、シール性を向上させ、スリーブの保持力を増すためにスリーブを半径方向外方へ押圧するテーパ付きの係合によってスリーブに保持されている。
【0015】
本発明のその他の目的や特徴は、特に本発明を図示する添付図面に関連して読むと、以下の説明が進むにつれて明らかとなる。
【0016】
(好適実施例の説明)
入口絞り制御ポンプ組立体10は、典型的には路面車両を駆動するために使用されるディーゼルエンジンであるディーゼルエンジンに装着され、ソレノイド作動の燃料噴射装置12に高圧のエンジンオイルを供給する。ポンプ組立体10の入力歯車14がエンジンによって回転し、ポンプ組立体を駆動する。エンジンの潤滑油ポンプ18によってエンジン潤滑油がオイルパン16から吸引され、リザーバ19およびポンプ組立体の入口ポート20とを始動させるために流される。オイルポンプはまた、配管260を通してエンジンオイルをエンジンのベアリングおよび冷却噴射装置まで流す。リザーバ19はポンプ組立体10の上方に位置している。
【0017】
ポンプ組立体10はオイルを押し退け、オイルを出口ポート22から流路24に沿って噴射装置12まで流す。流路24はディーゼルエンジンに装着されたマニフォールドを含みうる。高圧圧縮室26が流路24に接続されている。前記室はディーゼルエンジンの外部に置いてもよい。代替的に、オイルマニフォールドは外部の室の必要性を排除するに十分な容積を有するようにしてもよい。
【0018】
ポンプ組立体10は、該組立体10のポンプをディーゼルエンジンにボルト止めし易くするために取り付け面30を貫通している取り付け孔32を備えた取り付け面30を有する鋳鉄製の本体部28を含む。取り付けカラー34が前記面30からディーゼルエンジンにある取り付け面に形成された筒形の開口中へ外方へ延在しており、歯車14をエンジンのクランクシャフトによって回転する該エンジンの歯車と噛み合わせている。カラー34にあるO−リングシールがエンジンの開口を密封する。
【0019】
クランク室36が本体28の下部分に形成され、カラー34の内部と反対側の閉鎖端との間を延在している。クランクシャフト40がクランク室36に装嵌されている。クランクシャフトの内端におけるジャーナルはクランク室の盲端の近傍で本体28に装着されたスリーブベアリング42によって支持されている。クランクシャフトの反対側の端におけるジャーナルはベアリングブロック46によって支承されたスリーブベアリング44によって支持されている。ブロック46はカラー34に圧入されている。シャフトシール48はブロック46の外端に担持されており、クランクシャフトの外端にある円筒形の面と係合するリップを含んでいる。リップはエンジンオイルがシールの背後の環状空間49からシールを通り、ディーゼルエンジン中へと流れうるようにするためにクランク室36から離れる方向に延在している。
【0020】
ポンプ組立体10が作動している間、エンジンオイルはクランク室中へ流入し、クランクジャーナルとスリーブベアリング42,44との間でベアリングの内面と接触する。クランク室の圧力がジャーナルとスリーブベアリングとの間でベアリング面の遠位側端における圧力よりも大きいと、潤滑のための少量のオイルの流れがベアリング面を通して、端室66および環状の空間49中へ滲出する。クランク室からのこのオイルの流れがスリーブベアリングを潤滑する。室66に集められたオイルは通路64を介して空間49まで流れ、そこでそのオイルは他のベアリングからのオイルと集合する。空間49におけるオイルがリップシール48を持ち上げ、ポンプ組立体から、ディーゼルエンジンのオイルパンへ流れて戻る。2個のスリーブベアリング44および46がクランク室36のための効果的な圧力シールを形成し、シャフトシール46のリップがクランクシャフト上で外方に面し、オイルが空間49から外方へ流れうるように持ち上げられるようにする。シャフトシール48の位置は、外方への流れを阻止するよう内方に向いたリップを通常有している通常のシャフトシールの位置とは反対側にある。
【0021】
入口で絞っている間、クランク室中へのオイルの流量は減少し、クランク室の圧力はディーゼルエンジン内の圧力以下に低下しうる。この場合、オイルは空間49および端室66とからクランク室中へ滲出しうる。ベアリングを通してのオイルの内方あるいは外方への滲出した流れがベアリングを潤滑するが、ポンプの作動には影響しない。
【0022】
クランク室へのオイルの流れを入口で絞っている間、クランク室内の圧力はディーゼルエンジン内の圧力以下まで低下しうる。これはポンプがクランク室内の真空を吸引するからである。
【0023】
ねじ係合可能な固定具50がベアリングブロックから外方へ延在しているクランクシャフトの端部で歯車14を固定する。
【0024】
クランクシャフト40が、クランクの軸線に位置した、大径のディスク56によって分離され、かつ接合されている2個の軸線方向に離隔した筒形の偏心部材52,54を有している。前記ディスクはクランクシャフトを強化する。各偏心部材52,54には、偏心部材の隣接する側部の間に位置し、偏心部材の周囲の周りを約130度延在している切り取りスロット58が設けられている。通路60がスロット58の底から、クランクシャフトの軸線に対して平行に、かつ偏心部材とディスク56を通して延在している2個の交差アクセス通路62まで延びている。筒形の偏心部材52および54はクランクシャフト上で180度移相して向けられており、そのため偏心部材52用の通路62は偏心部材54用の通路62からはクランクシャフトの軸心を横切って直径方向に位置している。図4参照。
【0025】
軸線方向の通路64がクランクシャフトの長さに亘って延在している。クランクシャフトの内端において、前記通路64はクランク室の閉鎖された端部38に形成された端室66に開放している。交差通路68は、シール48の後ろの環状の空間49によって通路64の外端と連通している。
【0026】
ポンプ組立体10は2個の90度離隔したバンク70および72に配置された4個の高圧逆止弁ピストンポンプ74を含む。各バンクは2個のピストンポンプ74を含む。図3に示すように、バンク70はクランクシャフトの左方へ延び、バンク72はクランクシャフトの上方に延びており、そのためポンプ組立体はVee−4構造を有している。各バンクにおける一方のピストンポンプ74は偏心部材52と整合して駆動され、各バンクにおける他方のポンプは偏心部材54と整合して駆動される。4個の逆止弁のポンプは同一である。
【0027】
各逆止弁のピストンポンプ74は、前記バンクの一つに形成され、クランクシャフトの軸線に対して垂直に延びるピストンボア76を含む。中空の筒形のピストン78は前記ボア76の内端内に滑合している。ピストンはクランクシャフトに隣接して球形の内端80を有している。前記内端80はピストンと、ポンプを作動させる偏心部材との間に位置したスリッパソケット82の球形のくぼみに装嵌している。スリッパソケットの内部の凹形の面は筒形であり、隣接する筒形の偏心部材の面に一致している。ピストンの球形の端における中央通路84とスリッパの通路86とは、ピストン78およびボア76とにおける容積可変ポンピング室88によって偏心部材の面と連通する。ポンピング室の容積可変部分はボア76に位置している。
【0028】
逆止弁組立体90は各ピストンボア76の外端に位置している。各組立体90はボア76の端に緊密に装嵌されたスリーブ92を含む。筒形の座94がスリーブの下端に装嵌されている。プラグ96がスリーブに装嵌されボア76の外端を閉鎖している。ポペットディスク、すなわち弁部材98が通常プラグ96に装嵌されたポペットばね100によって座94の外端に対して保持されている。中央のボス99が弁部材98の上方へ突出し、ばね100に装嵌されている。
【0029】
ピストンばね102が各ピストン78に装嵌され、ピストン78の球形の内端と座94との間を延びている。ばね102はピストンをポンプスリッパ82に対して、スリッパを偏心部材52,54に対して保持している。クランクシャフト40が回転すると偏心部材の面にあるスロット58をスリッパの通路86との係合をしたり、外したりしてエンジンオイルがクランク室からポンピング室88中へ遮られることなく流れうるようにする。また、クランクシャフトが回転することによってボア76においてピストン78を上下運動させて逆止弁を通してオイルを汲み上げる。クランクシャフトの回転の間、ピストンばね102はピストンをスリッパに対して、スリッパを偏心部材に対して保持し、一方スリッパはピストンの球形端において振動する。
【0030】
ディーゼルエンジンは図3、図4、および図5に示す矢印の方向にクランクシャフト40を回転させる。図4は、ポンピングストロークの終わりにおいてボア76中へ完全に伸長したときのバンク72におけるピストン78の位置を示す。クランクが更に回転すると、ばね102と内圧とがピストン78を完全に伸長した位置から離れる方向に運動させる。そのため、トラップされ、加圧されたオイルが回収され、トラップされたオイルの圧力が低下する。クランクが引き続き回転すると、ピストンの戻りストロークの間開放されたポンピング室86中へオイルが流れうるようにスリッパソケット82の通路86と連通するようにスロット58を運動させる。図5はスロット58とバンク70におけるポンプ74のポンピング室との間の連通が遮られていない戻りストロークを示す。
【0031】
入口ポート20は本体28に位置した入口絞り弁104中へ開放している。図12参照。弁104は、通路110を通してオイルポンプ18からクランク室36まで、かつピストンポンプ74中へ流れるオイルの流れを絞ることによって4個のピストンポンプ74によって汲み出されたエンジンオイルの量を制御する。
【0032】
入口絞り弁104は取り付け面30から閉鎖端108まで本体中へ延びているボア、すなわち通路106を含む。オイル入口通路110はボア106の中心部を囲み、ボアをクランク室36と連通させる。図4参照。中空の筒形スプール112はボア内で緊密な滑合を行いボアに沿ってスプールが運動しうるようにする。スプールの外端114は開放しており、内端116は閉鎖されてピストンを形成している。筒形の壁が前記スプールの両端の間を延在している。ボア106の外端にリテイナ118が装嵌されている。入口絞り弁のばね120がリング118とスプールの内端116との間に留められ、スプールをボアの閉鎖端108に向かって弾圧している。位置決めポスト122がスプールの閉鎖端からボアの端に向かって内方に延びている。室125がボアの閉鎖端において前記ポスト122を囲んでいる。以下説明するように、通路124が噴射装置の圧力調整弁192をボア106の内端において室125と連通させる。ポスト122はスプール122が通路124を閉鎖しないようにさせる。スプールの閉鎖端116は前記室125とスプールの内部との間での流れを阻止する。スプールは常に通路110を通って延在している。
【0033】
図13および図14に示すように、4個の大径の流れ口128が開放端114の近傍でスプールの壁を貫通している。4対の直径方向に対向し、軸線方向に偏位した流れ制御開口130−136が前記流れ口128から内方に短い距離をおいてスプールの壁を貫通して形成されている。小径の流れ制御開口130aが小径の流れ口130bと直径方向に対向して位置している。線138で指示するように、開口130aの外縁部は開口128の内縁部において線138に位置している。開口130bは開口130aから内方に短い距離だけ移行している。移行差異は開口の直径の1/4より僅かに大きくてよい。スプールを通して第2のセットの小径の直径方向に対向した開口132aおよび132bがスプールを通して形成されている。開口132aは開口130bから同じ距離だけ内方に位置し、開口132bは開口132aの直径の1/4より僅かに大きく内方に位置している。第3のセットの小径の直径方向に対向した開口134aおよび134bがスプールを通して形成されており、開口134aは開口の直径の1/4より僅かに大きく開口132bから内方に位置し、対向する小径の開口134bが開口の直径の1/4より僅かに大きく開口134aから内方に位置している。同様に、小径の流れ通路136aは開口の直径の1/4より僅かに大きく開口134bから内方に位置し、直径方向に対向した小径の流れ開口136bが開口の直径の1/4より僅かに大きく小径の開口136aから内方に位置している。
【0034】
ボア106内でのスプール112の開閉運動の間、流れ口128−136は入口通路110を通過する。図12に示す全開位置からのスプールの最初の閉鎖運動の間、大きい流れ口128が急速に閉鎖される。更に閉鎖運動することによって小径の流れ口130a−134aおよび134b−136bをオイル入口通路110を部分的に通過させ、クランク室へオイルを流している開口の面積を縮小させる。スプール104の運動は、それがリテイナ118と接触して冷却および潤滑のためのポンプを通る流量を最小とすると停止する。小径の流路の重なり位置が流れ口が確実に円滑に小さくなるようにする。
【0035】
対向する対の通路130a,130b;132a,132b;134a,134b;136a,136bはスプールがボア106内で前後運動するにつれて移動する間のスプールに対する負荷すなわちヒステリシスを低減する。対の開口の各々は直径方向に対向しており、該開口がオイル入口通路110の縁部と交差するときを除いて開放あるいは閉鎖される。僅かに軸線方向に偏位した対の開口が直径方向に対向することによって半径方向の圧力による力を効果的に均衡させ、スプールの運動の間の拘束、すなわちヒステリシスを低減する。拘束、すなわちヒステリシスを低減することによって、内端116に亘る差圧に応答してスプールがボアに沿って確実に、自由、かつ迅速に運動するようにさせる。通路110の開口部はスプール112を囲み、ヒステリシスの低減を助ける。周方向に離隔され、かつ対向している開口128もヒステリシスの低減を助勢する。
【0036】
拘束、すなわちヒステリシスは、隣接した対の直径方向に対向した流れ口をできるだけ遠く周方向に離隔して位置させることによって更に低減される。例えば、図14aに示すように、開口132aおよび132bは開口130aおよび130bに対して90度のところに位置され、開口136aおよび136bは開口134aおよび134bに対して90度のところに位置されている。開口132aおよび132bは必然的に開口134aおよび134bに対して45度のところに位置されている。更に、全ての「a」で指示する開口はスプールの一方の側に位置され、「b」で指示する全ての開口はスプール弁の他方の側に位置している。このような配置は、小径の流路が開閉するにつれて、スプールに加えられる側方の負荷が確実に相互に対して均衡され、相殺されることによって拘束やヒステリシスを低減する。
【0037】
1個の弁104において、ボア106の直径は19.05ミリメートル(0.75インチ)であり、スプールの軸線方向長さは外端114から内端116まで約41.91ミリメートル(1.65.インチ)である。大径の流れ口126の直径は7.92ミリメートル(0.312インチ)であり、小径の流れ口132a−136bはそれぞれ2.39ミリメートル(0.094インチ)の直径を有している。小径の流れ口は前述のように、隣接の開口に対して約0.64ミリメートル(0.025インチ)、前記開口の直径の僅かに1/4以上軸線方向に偏位している。
【0038】
エンジンが停止すると、弁スプール112は図12に示すように、ばね120によってボアの閉鎖端108に対して保持され、大径の開口128および若干の小径の通路が入口通路110へ開放する。ディーゼルエンジンの始動の間、電気スタータがエンジンのクランクシャフトおよびオイルポンプ18およびポンプ組立体10とを含む補助要素とを比較的ゆっくりと回転させる。エンジンが始動するには、ポンプ10の回転速度が遅くて、それに対応して容量が制限されているとしても噴射装置12を始動せるに十分な高いレベルまで流路24内のオイルの圧力を増すための流量をポンプ10が提供する必要がある。この時、入口絞り弁は全開し、通路128が通路110に対して開放する。オイルポンプ18からのオイルはクランク室中へ最小の障害で流入し、通路24中へ汲み上げられる。
【0039】
エンジンが始動して通路156および232内のオイルの圧力を増すと、ディーゼルエンジンの回転速度が増す。ソレノイド220への電流によって検出されるが、圧力が所望のレベルに達すると、パイロット逃がし弁を開放して、オイルを通路124および室125へ流入し、スプール112を図12に示す位置から左方へ作動位置、すなわち大径の開口128が閉鎖され、ポンプ18からのオイルが通路110中へ開放している小径の通路132−136を介してクランク室へ流入する作動位置まで移動させる。室125の圧力が更に増すことによって、スプールを更に左方へ、小径の通路132−134aが入口開口110を通過し、通路134b,136a,136bが部分的に開放し、クランク室に対して極最小量のオイルの流入が許容される部分的に閉鎖された位置まで移動させる。
【0040】
スプール112が圧力によって移動することにより流量制御開口、すなわち孔128−134aを入口通路110を通過するようにさせ、弁104の断面の流れ面積を低減し、クランク室へ流入するオイルの量を減少、すなわち絞る。
【0041】
クランク室へ流入したオイルはスリーブ92を貫通している出口開口150中へピストン74によって汲み出される。バンク70のピストンポンプ74の開口150はポペットディスクの上方の弁空間を高圧出口通路152と連通させる。バンク72のピストンポンプ74の出口開口150はポペットディスクの上方の空間を高圧出口通路154と連通させる。傾斜した高圧出口通路156は図9に示すように通路152および154と接続している。
【0042】
補給用ボール逆止弁158が通路156とクランク室36へ開放している通路160との間に位置している。図6参照。出口通路におけるオイルの重力と圧力とが通常弁158を閉鎖状態に保持する。ばね162が逆止弁の上方の交差通路に装嵌され、弁158のボールのずれを阻止する。ディーゼルエンジンが停止し、冷却されると、圧力が落ち、高圧流路およびマニフォールド24におけるオイルが冷却され、収縮する。リザーバ19の流体に作用しているエンジンのクランクケースの圧力が弁158のボールを持ち上げ、クランク室から補給オイルを高圧流路に供給して、通路における気泡の形成を阻止する。
【0043】
図8に示す高圧の機械的な逃がし弁168がバンク70と72の間に位置され、クランクシャフトの軸線に対して平行に延びている。弁168は取り付け面30から高圧出口通路156まで延在している。弁座172が圧入したスリーブ175によって通路170の段173に対して保持されている。段は通路156とは離れる方向に向いている。弁部材174は通常弁を閉鎖するように座と係合する。面30においてリテイナスリーブ176が通路170に圧入されている。ばね178はリテイナと弁部材174との間に保持され弁168が常閉されるように高圧で座に対して保持されている。ポンプ組立体10がディーゼルエンジンに取り付けられると、スリーブ176における出口開口180がエンジンのオイルパンに連なる通路と整合する。O−リングシールが溝182に装嵌され漏れを阻止する。機械的な逃がし弁168を開放すると高圧のオイルを出口通路156からエンジンのオイルパンまで戻るように流す。弁168約315キログラム毎平方センチメートル(4,500ポンド毎平方インチ)のクラッキング圧力を有している。
【0044】
スリーブ175と弁部材174との間の断面積は、弁が開放すると、加圧されたオイルが弁部材174の断面積に作用するように選択される。逃がし弁を通る流量を増すには弁部材174の弁座172からの転移が増すことを要し、そのためばね178がそのばね勾配に対して撓むにつれてより大きな力を必要とする。弁部材174とスリーブ175との間の流れの抑制は、流量が増すことからの補助力が増大したばね力と相殺するように選択され、逃がし圧力は逃がし弁を通る流量とは相対的に独立している。
【0045】
高圧の出口通路156が、入口絞り弁104の上方で、かつクランクシャフト40の軸線に対して横方向に本体28中へ延在している段付きの孔166中へ開放している。図9参照。排出通路190が段付きの孔166の大径の部分から室66まで延びている。図11参照。
【0046】
噴射圧調整(IPR)弁192は段付きのボア166の外側部分にねじで取り付けされている。弁192は電気的に変調された、二段式の逃がし弁であり、イリノイ州メルローズパークのインタナショナルコーポレーションのナビスターおよびノースカロライナ州、シェルビーのFASCOによって製造された部品番号18255249C91(Navistar International Transportation Corporation of Melrose Park,Illinois Part No.18255249C91)でよい。
【0047】
図9に示すIPR弁192は段付きのボア166の大径部分にねじで取り付けされた細長い中空の本体部193と該本体部193の外端にある基部196とを有している。IPR弁は本体部193の内端に位置したメインステージの機械的な逃がし弁194と前記本体部193の外端に位置しているパイロットステージの電気的に変調した逃がし弁195とを含む。本体193はばね162を適所に保持する。O−リングおよびバックアップリング198が本体部193の内端を前記ボアの小径部分に対してシールする。筒形の弁座200が基部196の近傍で本体部193の内側に取り付けられ、軸流通路202を含む。
【0048】
メインステージの弁194は本体部193に摺動可能に取り付けられ、抑制部206を含む軸線方向通路を有する筒形のスプール204を含む。弁座200とスプール204との間に保持されたばね208がスプールを図9に示す位置までボア166の内端に向かって弾圧する。ばねはスプールを本体部193にある停止部材(図示せず)に対して保持する。高圧出口通路156からのオイルは本体部193の内端へ流入する。
【0049】
カラー212は本体部193に固定されており、孔166の大径の部分を段からカラーまで延びる内側の筒形の室214とカラーから基部196まで延在する外側の筒形の室216とに分離している。カラーの細い首部218がカラーを基部から離隔している。小径の流出通路219がカラー212を貫通し、室214および216と連通する。図9A参照。
【0050】
もしも高圧通路において過渡圧力が発生するとすれば、オイルの圧力がメインステージの弁194のスプール204をばね208に抗して左方へ、すなわち座200に向かって移動させる。スプールの運動はスプールの端をばねから離れる方向で、本体部193を貫通する多数の排出通路210を通過させるに十分なものである。次いで、高圧のオイルが通路210を通して室214中へ、排出通路190を通して室66へ、次いで前述したようにディーゼルエンジンのオイルパンに戻るように流れる。
【0051】
パイロットステージの弁195は基部196においてソレノイド220を含む。ソレノイドは基部196と軸線方向に整合した電機子222を囲む。電機子の左側端は本体部193に固定されたチューブによって保持された保持ブロック224と係合する。ソレノイドのリード226がディーゼルエンジンの電子制御モジュールに接続されている。電機子222と接触している弁ピン228が弁座200の流路202に向かって延び、電機子がソレノイド220によって座に向かってバイアスされると通路を閉鎖するように座と係合するテーパ付きの先導端を有している。
【0052】
通路156からの高圧のオイルは抑制部206を通して、本体部193中へ、そして弁のピン228によって閉鎖された端まで座200の通路202を通して流れる。電子制御モジュールが電流信号をソレノイドに送り、ピンの力を弁座に対して変更し、本体部28にIPR弁を取り付けるねじにあり、室216まで連なるスロット230を含む通路202、およびIPR弁の内部通路を通るオイルの流出流量を制御する。室216からのオイルは抑制部219を通して室214まで、それから前述のようにエンジンのオイルパンまで流れる。室216は通路124によって室125に接続され、そのため室216におけるオイルが入口絞り弁の室125におけるオイルを加圧する。IPR弁192が図9に詳細に示され、かつ図10および図11に概略図示されている。
【0053】
図16および図17は、ポンプ組立体10の製造の間、ピストンボア76の外端において逆止弁90を組み立てる方法を示している。先ず、ピストン78が開放したボア76中へ入れられ、ばね102がピストンに装嵌される。ピストンが偏心部材52,54のスリッパ82と係合する。次いで、ボア76に締まり嵌めされたスリーブ92がボアに圧入される。
【0054】
図17に示すように、スリーブ92の内壁における内面91は内方にテーパがつけられ、スリーブの厚さを増していく。座94の外壁も対応して外方にテーパが付いている。座94がスリーブ中へ挿入され、スリーブの端および座にあるテーパ付きの面が相互に係合する。次いで、座94は図16で示す位置まで打ち込まれスリーブの緊密な楔接続を形成する。このような接続によってスリーブをボアの壁に対して変形させ、スリーブとボア76との間の接続を強化する。座の内端にある小径のカラー101がばね102の中心まで延在し、ばねをポンピング室88内で半径方向に位置決めする。
【0055】
次に、ポペットディスク98がばね100に位置され、ばねがプラグ96に装嵌され、プラグ96がスリーブ92の開放した外端中へ打ち込まれる。プラグ96をスリーブ中へ打ち込むことによってプラグとスリーブとの間で強力な閉鎖接続部を形成し、スリーブとボア76の壁との間の接合を強化する。ポペットディスク98の頂部にある円形のボス99がばね100中へ延び、そのためばねがポペットディスク98を座94に対して適正な位置に保持する。
【0056】
図18は逆止弁組立体90の代わりにピストンポンプ74において使用しうる代替的な逆止弁組立体240を示す。組立体240は前述のようにボア76の外端に打ち込まれるスリーブ242を含む。スリーブ242は、図19に示すように座とスリーブとの間のテーパ付きの打ち込み接続によって座244を受け入れているテーパ付きの下端を含む。スリーブの外端246は、スリーブがボア76に完全に位置すると、本体部28の頂部の上方を延在する。
【0057】
組立体240のプラグ248はプラグ96よりも長く、本体部28から突出するプラグの外端において傾斜した周方向の切り下げ部250を含む。プラグ248の内部開口はプラグ96の対応する開口と同じ深さである。
【0058】
スリーブ242と座244とが通路中へ押し込まれた後、ポペットディスク98と同様にポペットディスク252がばね100と同様にばね254に装着され、ばねの外端がプラグ248の孔中へ延ばされ、プラグが図18に示す位置までスリーブ中へ押し込まれる。切り下げた溝250が本体部28の面の上方に位置される。次いで、スリーブの上端が切り下げた溝中へ変形され穴の外端を閉じる強力な接続部を提供する。
【0059】
歯車14がクランクシャフト40を図3、図4および図5に示す矢印256の方向に、すなわち取り付け面30から見て反時計方向に回転させる。クランクシャフトが回転することによって偏心部材52および54を回転させてボア76においてピストン78を往復運動させる。各高圧ピストンポンプ74において、ピストンがボア76において往復運動するにつれて、ばね102がピストン78の球形の内端をスリッパ82に対して保持し、スリッパを回転している偏心部材に対して当接させる。クランクシャフトに向かってピストンが戻り運動、すなわち吸引運動をする間、クランク室36からポンピング室88に連なる入口通路は遮ぎられない。入口通路には何ら逆止弁は存在しない。遮るもののない入口通路は通路62、通路60、スロット58およびスリッパの通路86および84、並びにピストン78の内端を貫通している。遮るもののない入口通路はクランク室にあるエンジンオイルが戻りストロークの間ポンピング室へ自在に流入しうるようにする。戻りストロークの始まり近くで捕捉されたオイルが膨張しうるようにピストン78が十分戻った後、入口通路が開放され、そして戻りストロークの終わりにおいて閉鎖される。
【0060】
図4は上死点におけるバンク72のピストンポンプ74を示す。室88におけるオイルはポペット弁部材98を通過して流れ、弁は閉鎖している。閉鎖したポンピング室88は高圧のオイルで充満した状態に留まっている。スリッパ82における通路86は閉鎖され、クランクが上死点を越えて更に18度回転し、スロット58が通路86と連通するまで閉鎖状態に留まっている。上死点から18度回転している間、ピストン78は上死点から戻りストロークの2パーセント分移動し、ポンピング室と該室内の圧縮されたオイルとは流体における圧縮エネルギの大部分を回収するように膨張する。回収されたエネルギはクランクシャフトの回転を助勢する。ポンピング室がクランク室に対して開放すると、ポンピング室における流体の圧縮エネルギを回収することによって、該室の流体の圧力を下げ、そのため流体は高速でクランクシャフトのスロット58中へと外方へ流れない。ポンピング室における圧縮された流体のエネルギを再捕捉することによって約2パーセントだけポンプの全体効率を向上させる。
【0061】
もしもクランクのスロットが開口86の上を、すなわち上死点のすぐ後まで動いたとすれば、ポンピング室における高圧の流体は高速で該開口を通してスロット中へ流入する。この速度は通路84と86およびスロット58の面をその流れで損傷させる危険性が十分あるものである。上死点の後約18度でポンピング室を開放することによって開放前にポンピング室における圧力を低減することが可能で、ポンプの面に対する高速の流速による損傷を排除する。ポンピング室は下死点で閉鎖する前に充満させるように戻りストロークで十分早期に開放する。
【0062】
入口通路が冷間始動の間遮られることがないことが重要である。通路が開放している間、クランク室にある、冷たくて粘性でありうるエンジンオイルは、ポンピング室の容積が増大するにつれて戻りストロークの間ポンピング室へ流入する。スロット58の周方向長さと通路86の直径とは、戻りストロークの概ね全ての間、ピストンのポンピング室がクランク室からオイルを受け取るように開放するように調整されている。
【0063】
ポンプのポペット弁は戻りストロークの間ばね100および出口通路の高圧のオイルとによって閉鎖状態に保持される。図5において、バンク72のピストンポンプ74は戻りストロークの底にある。オイルはポンピング室88へ流入しており、クランク室と連通している入口通路は下死点において閉鎖されている。バンク70のピストンポンプ74はその戻りストロークの一部を通して運動し、ポンピング室88への入口通路はクランク室と遮られることなく連通している。オイルはクランク室からスリッパ82のいずれかの側に直接スロット58へ流入するか、あるいは通路60および62を通してスロットへ流入しうる。
【0064】
遮られていない入口通路は、上死点に続くストロークの最初の2パーセントを除いて、ピストンの全体の戻りストロークの間、ポンプ室へオイルを流入させるように開放している。基本的に全体の戻りストロークの間ポンピング室への遮られていない通路を設けることによってポンプの容量を増大させ、始動の間、冷たく粘性のオイルをポンピング室へ流入しやすくする。
【0065】
各ピストンがその戻りストロークを完了した後、ポンピング室は、入口絞り弁104を通してクランクへ流れたオイルの量に応じて、室36から得られるオイルで充満されるか、あるいは部分的に充満される。次いで、クランクシャフトが引き続き回転することによってポンピングストロークを通してピストンを外方へ運動させる。ポンピングストロークの間、ピストンを駆動している偏心部材のスロット58はポンプスリッパの通路86から離れており、ポンピング室に連なる入口通路は偏心部材において閉鎖している。偏心部材によってピストンが外方へ運動するとポンピング室の容積を減少させ、該室におけるオイルの圧力を増大する。部分的にオイルで充満した室における空洞は、容積が減少し、その後圧力が上がるにつれて崩壊していく。前記室におけるオイルの圧力がポペットディスク98の高圧側におけるオイルの圧力を上回ると、ディスクが座94から持ち上がり、ポンピング室のオイルが座にある開口を通して高圧通路中へ放出される。ピストンがポンピングストロークの終わりにおいて上死点に達し、戻りストロークを開始するまでポンピングは継続する。このとき、ばね100がポペット弁を閉鎖し、ポンピング室の圧力が高圧通路におけるオイルの圧力以下に減少する。
【0066】
ポンプ組立体10の作動の間、スリーブベアリング42と44とはクランク室36からのオイルの流出によって潤滑される。ベアリング44を貫流するオイルはシール48の後ろの空間49に集まり、シールを持ち上げ、シールを通過し、ディーゼルエンジンのオイルパンに排出される。ベアリング42を貫流するオイルは、IPR弁のパイロットおよびメインステージから通路190を通り、端室66へ流入するオイルと共に端室66に集められる。前記室66におけるオイルは交差通路68を通りクランクシャフトの軸線方向孔64を貫流し、シール48を持ち上げ、かつ通過し、次いでディーゼルエンジンのオイルパンへ排出される。クランク室36の圧力が大気圧以下となると、ベアリング42および44は入口絞り状態で室66へ流入するオイルによって潤滑することができる。
【0067】
図15はポンプ組立体10の油圧回路を示す。噴射圧力調整弁192の構成要素は図の右側で点線の長方形で示されている。ポンプ組立体10の残りの要素は図の左側で点線の長方形で示されている。
【0068】
ディーゼルエンジンのオイルポンプ18はオイルパン16から始動リザーバ19、入口ポート20へ、そして配管260を介してディーゼルエンジンのベアリングおよび冷却噴射部へエンジンオイルを流す。始動リザーバ19はポンプ組立体10の上方に位置している。リザーバはその頂部において流出オリフィス21を含む。リザーバが空であると、流出オリフィスは空気を密閉されたリザーバからエンジンのクランクケースまで通気させ、ポンプ18がリザーバをエンジンオイルで充満できるようにする。エンジンの作動の間、リザーバ19はエンジンオイルで充満され、流出オリフィスがオイルの僅かな流れ分をオイルパンに漏出させる。エンジンが停止すると、リザーバ19のオイルの圧力は低下し、流出オリフィスはエンジンのクランクケースでの圧力で空気がリザーバからのオイルを入口ポート20を介してクランク室36中へ重力および吸引で流しうるようにする。このように、オイルポンプ18がオイルパン16からオイルを吸引し、オイルをポンプ組立体へ流す前に、リザーバ19からのオイルがディーゼルエンジンのクランク作動および始動の間噴射装置への初期の汲み上げに利用できる。
【0069】
オイルはポート20から入口絞り弁104まで流れる。入口絞り弁104からのオイルはポンプ組立体241で指示する4個のピストンポンプ74まで流れる。ポンプのクランクシャフト40の回転によって圧縮されたオイルを組立体241から高圧出口通路156まで、かつ高圧出口ポートを介して流路24および燃料噴射装置12まで流す。
【0070】
高圧出口通路156が補給ボール逆止弁158および通路160によってポンプ組立体241の入口に接続されている。高圧出口配管156は高圧の機械的逃がし弁168に接続され、該逃がし弁は開放すると、最大圧力を限定すべく高圧オイルをオイルパン16に戻す。
【0071】
2ステージの噴射圧力調整弁192はメインステージの機械的な逃がし弁194とパイロットステージの電気的に変調された逃がし弁195とを含む。機械的な圧力逃がし弁194は図9において閉鎖位置で示されている。閉鎖位置においては、スプール204は排出通路210を閉鎖する。図9に示すスプールが左方へ移動すると通路210を開放し、高圧のオイルが通路156から通路210、通路190まで流れ、次いで前述のようにディーゼルエンジンのオイルパンまで戻る。
【0072】
通路156における加圧されたオイルは弁194のスプール204を開放位置に向かって弾圧し、ばね208およびIPR弁の室232の流体圧によって抵抗される。室232はスプールにおける内部の流れ抑制部206を介して高圧通路156に接続されている。
【0073】
室232のオイルの圧力は弁195のパイロットステージの弁ピン228の一端における座200の孔の面積に亘って作用し、ピンを開放位置に向かって弾圧する。ソレノイド220はピンを座200に対して閉鎖位置に向かって弾圧する。弁195からのオイルのパイロットフローが孔166の外側部分にある基部196を装着するねじにおけるスロット230を貫流して、室216へ、オリフィス219を介して室214へ、次いでエンジンのオイルパンまで流れる。室216にある加圧されたオイルは通路124によって入口絞り弁104の室125へ導かれ、ボア106の閉鎖端108から離れる方向に、図12に示すように左方へスプール112を弾圧する。ばね120とポンプ18からのオイルの圧力とがスプールを反対方向に弾圧する。スプールの位置はその結果の力の均衡によって決まる。
【0074】
入口の絞り制御ポンプ組立体10の作動を以下説明する。
【0075】
ディーゼルエンジンの始動時、オイルがディーゼルエンジンのオイルポンプによって補給されるまで、始動リザーバ19はポンプ10に供給するに十分なオイルを入れている。流出オリフィス21はリザーバがエンジンのクランクケースの圧力であるようにしうる。オイルは冷たく、粘性でありうる。高圧のマニフォールド24は低圧のオイルで一杯である。入口絞り弁104のばねがスプール112を図12に示す全開位置まで伸長している。
【0076】
ディーゼルエンジン用の始動モータが作動すると歯車14とクランクシャフト40とを回転させる。エンジンオイルポンプ18も回転するが、オイルを直ちにポンプ組立体中へ流さない。
【0077】
始動の間、重力とエンジンのクランクケースの圧力とによってエンジンオイルをリザーバ19からポート20へ、開放した入口絞り弁を通して、クランク室36中へ流す。クランク室のオイルはその粘性にも拘わらず、真空によってクランクシャフトの遮られていない入口通路と、スリッパと、ピストン78の内端とを介してポンピング室88へ自在に吸引される。始動の間、ポンプ組立体はオイルをマニフォールド24へ流入させる。圧力は始動圧まで増大し噴射装置12を起動させる。始動圧力は70キログラム毎平方センチメートル(1,000ポンド毎平方インチ)でよい。リザーバ19はオイルポンプがオイルを吸引し、ポンプ組立体まで流すまでオイルをポンプ組立体へ供給するに十分な容積を有している。始動およびマニフォールド24の初期加圧の間、弁194と195とは閉鎖されている。
【0078】
ディーゼルエンジンが作動していると、ポンプ組立体10は電子制御モジュールからソレノイド220への電流信号に応答してマニフォールド24におけるオイルの圧力を保持する。前記信号は高圧出口通路およびマニフォールド24における所望の瞬間的な圧力と比例する。ポンプ組立体10はマニフォールド24における所望の瞬間的な圧力を保つために必要なオイルの量よりも僅かに大きな量のオイルを汲み出す。マニフォールド24における圧力を迅速に低下させる必要がある場合、余剰の高圧のオイルが弁194を介してオイルパンまで戻される。例えば、エンジンのトルク指令が急速に低下すると、弁194を介して著しい流量分をオイルパンまで戻す必要がある。
【0079】
エンジンの作動の間、高圧のオイルの流出した流れは抑制部206を通り、減圧されて室232へ流入し、メインステージの弁スプール204の内端に対して作用する。通路156における圧力が過渡圧力を発生させるに十分増大すると、高圧通路156におけるオイルによってスプール204の高圧端に加えられた力は、ばね208と室232におけるオイルとによってスプールの低圧端に加えられた力よりも大きく、スプールは図9に示すように左方へ移動し、交差通路210を開放させ、高圧オイルがクランクシャフトを通してオイルパン16まで流れて戻りうるようにし、通路156の圧力を低下させる。
【0080】
パイロットステージの弁195におけるソレノイドの力は座200の開口の面積に亘ってピン228に作用する室232におけるオイルの圧力によって反作用を受ける。電子制御モジュールがマニフォールド24における圧力の増大を必要とするばあい、ソレノイド220への電流の流れが増加して弁195、オリフィス219、次いでシャフトを介してエンジンのオイルパンへのオイルのパイロットフローを低減する。室125における圧力の低下によってばね120がスプール112を図14に示すように開放位置に向かって移動できるようにする。室125が放出されたオイルは通路124を介して室216へ、オリフィス219を通して、そしてクランクシャフトとを通してエンジンのオイルパンまで流れる。
【0081】
開放位置に向かってスプール112を移動させることによってクランク室に連なる流れ口を増大し、それに対応してクランク室へ流入し、高圧ポペット弁のポンプによってマニフォールド24へ汲み出されるオイルの量を増大させる。入口絞り弁はスプール112に作用する力によって決まる速度で開放する。スプールの面積に作用するボア106におけるオイルの圧力およびばね120はスプールを開放位置に向かって弾圧する。これらの力は、スプールの面積に作用し、反対方向にスプールを弾圧する室125におけるオイルの圧力によって抵抗される。スプールは力の均衡すなわち均衡位置が達成されるまで開放位置に向かって運動する。スプールの均衡位置が達成されると、流出通路219を通るパイロットフローの流量は低くすぎてばね208に対してスプール204を移動させ、弁194を開放させるに十分な差圧をオリフィス205に亘って発生させることができない。マニフォールド中へ汲み上げられるオイルの流量が増えることによってマニフォールドにおけるオイルの圧力を増大させる。
【0082】
ソレノイドの電流が増したとき、もしもメインステージのIPR弁194が閉鎖するとすれば、弁194は閉鎖された状態に留まる。もしもメインステージの弁194が部分的に開放するとすれば、ソレノイドの電流の増加によって弁195を部分的に閉鎖し、室232の圧力を増加させ、弁194を閉鎖する。
【0083】
マニフォールド24におけるオイルの圧力が増加すると、室232における圧力が増大し、通路219を通るパイロットフローが再開し、その結果の室125における圧力増加して入口絞りスプールの開放運動を停止させる。もしも入口絞りスプールが均衡位置を行きすぎ、マニフォールドにおけるオイルの圧力が指令されたレベルを上回ったとすれば、メインステージのIPR弁194は開放して、オイルをマニフォールドから流し、マニフォールドにおける圧力を指令されたレベルまで下げる。
【0084】
ソレノイドの電流が急激に減少すると弁のピン228を座200に向かって弾圧する力を減少させてパイロットフローおよび入口絞り弁の室125への流れを急速に増加させることができる。スプールの閉鎖端における圧力の増大はスプールを閉鎖方向、すなわち図12に示すように左方へ移動させてクランク室へのオイルの流れを減少させる。ポンピング室は完全に充満されず、マニフォールドへ流入する高圧オイルの量は減少する。
【0085】
入口絞りの応答は、ソレノイドの電流が減少するとクランク室におけるオイルを消費するに要する時間があるためソレノイド電流の段階的な低下より遅れうる。この場合、パイロット弁195の開放によって室232における圧力を減少させ、メインステージのIPR弁194が開放してマニフォールドからオイルパンへの制限された流れを可能とし、マニフォールドにおけるオイルの圧力を低下できるようにする。
【0086】
ディーゼルエンジンの均衡した作動の間、ソレノイド220は基本的に一定のアンペア信号を受け取り、パイロットオイルはオリフィス219を介して均一に室214まで弁194を貫流するが、噴射およびピストンの脈動とによる圧力変動によって影響を受ける。通路124によって送られる、室125におけるその結果の圧力がスプール112の閉鎖端に作用し、ばね120の力とスプール112に作用する入口圧力とによって抵抗される。力の均衡が発生し、そのためクランク室へのオイルの流量はマニフォールド24において所望の圧力を保持するに十分である。
【0087】
入口絞り弁によって制御されたポンプ組立体10はディーゼルエンジンの作動範囲に亘ってHEUI噴射装置の要件を満たす必要な量のエンジンオイルをマニフォールド24へ流す。始動の間、エンジンがスタータによってクランク作用すると、入口絞り弁は全開し、高圧逆止弁ポンプ74が全容量でマニフォールドにおけるオイルの圧力をエンジンの始動圧力まで増大させる。約600rpmの低速でエンジンがアイドリングしている間、入口絞り弁のスプールは閉鎖位置まで移動し、そこでは流量制御開口134b,136a,および136bのみが部分的に開放しており、42キログラム毎平方センチメートル(600ポンド毎平方インチ)の低いマニフォールドのアイドリング圧力を保持するよう低量のオイルが汲み上げられる。もしも入口絞りスプールによって許容される最小の流量が噴射装置によって利用されないとすれば、メインステージのIPR弁194が開放して余剰のオイルがオイルパンまで戻りうるようにする。
【0088】
ポンプ組立体10は高圧オイルをマニフォールド24へ、そして設けられているならば圧縮室26へと流す。高圧のオイルは、噴射装置12の流量要件がオイルの膨張によって満足されるようにするに十分圧縮される。噴射装置の流量要件は電気起動信号あるいは噴射装置の噴射工程の持続時間に応じて変動する。制御モジュールはエンジンの所望の作動パラメータに従ってエンジンのピストンの上死点に対する噴射工程のタイミングを変更しうる。ポンプ組立体10によって圧縮される大量のオイルが、噴射工程信号のタイミングとは関係なく噴射工程が実行されるときはいつでも、膨張のための十分な量の圧縮されたオイルが常に得られるように確実にする。
【0089】
大容量のマニフォールドと圧縮室とがディーゼルエンジンのコストを増大させる。各エンジンシリンダに対する各噴射工程の実行の間に高圧のポンピングストロークを提供するに十分な多数のピストンポンプ74を有するHEUIポンプ組立体10をディーゼルエンジンに設けることによって、内部マニフォールドの容量を減少させ、外部の室を排除することができる。例えば、各高圧ポンプのポンピングストロークは、噴射が実行されたとき噴射装置を起動させるために十分な量の加圧されたオイルが得られるように噴射装置に連なる圧力配管に十分な量の高圧オイルが流入するように調時することができる。例えば、ポンプ組立体10は、クランクシャフト40の各回転の間、順次ストロークが発生するように各々約180度のポンピングストロークを有する4個のピストンポンプ74を含む。ポンプ組立体は、各噴射装置が起動すると、噴射装置のピークに連なる配管中へ出力が流入するようにポンプ組立体のクランクシャフトの回転を調時させて、8シリンダのディーゼルエンジンに装着することができる。このようにして、大容量のマニフォールドあるいは圧縮室を必要とすることなく適正な時間に噴射装置を起動させるに十分な量の流れのパルスを配管中に提供することが可能である。その他の4ストロークサイクルのエンジンにおいては、1個の高圧ポンプが各対のシリンダに対する噴射工程の間オイルを汲み出すことが可能である。
【0090】
制御ポンプ組立体10は入口絞り弁と、図15に示すポンプ組立体241へのオイルの入口での流量を絞るように入口絞り弁を制御するための電気的に変調した弁195を含む油圧系とを含む。希望に応じて、油圧調整器は、通路における圧力に比例する信号を発生させるように高圧出口通路156に装着された高速応答圧力変換器と、圧力変換器からの出力信号と、高圧通路における所望の圧力に比例するディーゼルエンジンの電子制御モジュールからの信号とを受け取り、二つの信号の間の差異に比例する出力信号を発生させる比較器とを含む電気調整器に置き換えることが可能である。電気システムはまた、高圧通路における圧力を増減するために必要に応じてポンプ組立体241へのオイルの流量を増減するように入口絞り弁のスプールを運動させるための、典型的には比例ソレノイドである電気アクチュエータを含む。電気制御システムは、過渡圧力に応答して通路156からオイルを流す、弁194と同様の圧力逃がし弁および弁168と同様の機械的逃がし弁を含む。電気調整器は前述したように出力圧力を制御する。
【0091】
ポンプ組立体10はディーゼルエンジンのHEUI噴射装置に流れるオイルの所望の圧力を保持する上で有用である。しかしながら、本組立体は種々の用途に対しても使用しうる。例えば、ポンプは一定速度で回転してよく、入口絞り弁が、該絞り弁のスプールの位置によって決まる種々の流速で液体を流すようポンプを制御するために使用しうる。スプールは手作業で、あるいは自動調整器によって調整しうる。汲み出された液体は何ら抑制されることなく流れ、あるいは室からの流量によって決まる室の圧力によって閉鎖された室中へ汲みこむことができる。
【0092】
本発明の発明者は本発明の好適実施例を図示し、かつ説明してきたが、本発明は修正することが可能であることが理解され、従って本発明者はここに記載の正確な詳細に限定されるのを望むものでないが、本特許の請求の範囲内に入る変更や代案を本発明に含めることを希望する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 ポンプ組立体と、圧力室と、噴射装置とを示す概略図である。
【図2】 ポンプ組立体の側面図である。
【図3】 図2の線3−3にそれぞれ沿って見た図面である。
【図4】 図2の線4−4にそれぞれ沿って見た図面である。
【図5】 図2の線5−5にそれぞれ沿って見た図面である。
【図6】 図3の線6−6にそれぞれ沿って見た断面図である。
【図7】 図3の線7−7にそれぞれ沿って見た断面図である。
【図8】 図3の線8−8にそれぞれ沿って見た断面図である。
【図9】 図1の線9−9に沿って見た断面図である。
【図9a】 図9の一部の拡大図である。
【図10】 図9の線10−10に沿って見た断面図である。
【図11】 図1の線11−11に沿って見た断面図である。
【図12】 図3の線12−12に沿って見た断面図である。
【図13】 入口絞り弁のスプールの側面図である。
【図14】 解放した絞り弁のスプールの面の図面である。
【図14a】 周方向の流れ開口の位置を示す図13の線14a−14gに沿って見た断面図である。
【図15】 ポンプ組立体の油圧回路の線図である。
【図16】 第1の逆止弁組立体の製造工程を示す図面である。
【図17】 第1の逆止弁組立体の製造工程を示す図面である。
【図18】 第2の逆止弁組立体とその製造工程を示す図面である。
【図19】 第2の逆止弁組立体とその製造工程を示す図面である。[0001]
(Field of Invention)
The present invention relates to a pump assembly and a pumping method for controlling the output of the pump assembly by reducing the flow rate at the inlet to the pump. The pump assembly and pumping method can be used to pressurize engine oil used in the fuel system of a hydraulic electronic unit injection (HEUI) diesel engine.
[0002]
(Description of prior art)
Diesel engines using HEUI fuel injectors are well known. In response to a signal from the electronic control module of the diesel engine, the HEUI fuel device extends the fuel plunger by the high-pressure engine oil supplied to the injector and opens the valve for a period of time during which fuel can be injected into the combustion chamber. Includes actuating solenoid.
[0003]
The HEUI injector is operated by oil drawn from a diesel engine oil pan by a diesel engine oil pump and flowing into a high pressure pump assembly driven by the diesel engine. The pump assembly pumps high pressure oil into an oil manifold or compression chamber. The manifold or compression chamber is connected to a HEUI injector. With the exception of large engines, high pressure pump assemblies typically include swashplate pumps that use axial pistons, the output of which depends on the speed of the diesel engine. Larger pumps sometimes use variable angle swashplate pumps whose output can vary independently of engine speed.
[0004]
The pump assembly pumps oil at a rate that varies with the speed of the engine. The output must be sufficient to meet the maximum flow requirements. The oil pressure in the oil manifold or compression chamber is controlled by an injection pressure regulation (IPR) valve in response to a signal received from the engine's electronic control module. The IPR valve limits the pressure of the pumped oil by returning excess high pressure oil to the engine oil pan.
[0005]
Most HEUI injection systems use a fixed output oil pump assembly that pumps oil at a speed independent of the actual instantaneous flow requirements of the engine, depending on the rotational speed of the diesel engine. Even if the pump needs to drain excess high pressure oil back into the oil pan to immediately limit the oil pressure in the manifold as required by the engine's electronic control module Always operates at full capacity. Always driving the pump assembly at full capacity requires significant power. The energy required to pump out the high pressure oil that has been released back to the oil pan is wasted and reduces the fuel economy of the diesel engine. When high pressure oil is discharged without doing useful work, energy is converted to heat. The heat of the returned oil must typically be dissipated by a heat exchanger. Therefore, the capacity of the heat exchanger needs to be increased to allow extra heat load.
[0006]
Accordingly, there is a need for an improved high pressure pump assembly and pumping method for use in HEUI diesel engines. The pump assembly needs to pump engine oil into the high pressure oil manifold or compression chamber in a variable amount sufficient to maintain the desired instantaneous pressure in the manifold without significant pumping. Return of pressurized high pressure oil to the oil pan should be minimized. The pumps in the pump assembly need to be able to pump oil with variable capacity, need to be less expensive and less complex than current HEUI pumps.
[0007]
(Summary of the Invention)
The present invention is an improved pump assembly, high pressure pump and pumping method in which the output of the pump assembly can be varied by controlling, i.e., throttling, the inlet flow to the pump assembly.
[0008]
The pump assembly is particularly useful in pressurizing oil used to operate HEUI fuel injectors for diesel engines. The improved pump assembly includes an inlet throttle valve that controls the oil inlet flow rate from the diesel engine oil pump to the high pressure pump. The inlet throttle valve throttles or reduces the amount of oil flowing into the high pressure pump in response to a signal received from the engine's electronic control module.
[0009]
The high pressure pump includes a crank that reciprocates the piston within the bore. Oil supplied to the high pressure pump through the inlet throttle valve flows into the crank chamber and into the bore during the return stroke, is compressed during the pumping stroke, and is pumped through the outlet poppet valve to the high pressure manifold. When the inlet throttle is fully opened, enough oil flows into the crank chamber to fill the pumping chamber during the return stroke, and the oil is pumped into the manifold at the full pump capacity. When the inlet throttle valve is partially closed, a reduced amount of oil flows into the crank chamber, partially fills the crank chamber and is pumped below the full capacity of the pump.
[0010]
The inlet throttle valve has a main stage valve for flowing pressurized oil from the outlet of the pump to the oil pan when it is necessary to limit the pressure in the manifold, and an electrically modulated pilot stage valve Controlled by an injection pressure adjusting valve.
[0011]
The pilot stage valve includes a solenoid that is modulated by a signal from an electronic control module to inhibit the pilot flow of oil from the pump outlet. To reach the pilot stage, oil from the pump outlet must pass through a restraining orifice in the main stage spool, thereby adjusting the spool against the spring closure force. From the pilot stage, the pilot flow passes through the downstream suppression orifice and then returns to the engine oil pan with the discharge flow from the main stage of the injection pressure regulating valve. The pressure of the oil in the room between the pilot stage and the downstream suppression orifice is detected by the flow rate of the pilot flow. The chamber between the pilot stage and the downstream restrictor orifice communicates with the spool end of the inlet throttle valve and acts on the spool area to resist the inlet pressure acting on the spring and spool area. The valve spool is moved in the closing direction to control the flow of oil to the crank chamber, that is, generate a force to squeeze.
[0012]
By controlling, ie throttling, the oil flow into the crankcase, the flow rate of the high pressure oil pumped from the outlet into the high pressure manifold by the pump is controlled as necessary to maintain the desired pressure in the manifold. The pump assembly will flow a sufficient amount of oil to maintain the desired pressure in the manifold. Pump assemblies rarely meet flow requirements while pumping in full volume. Less power is required to pump oil with the HEUI pump. The fuel efficiency of the diesel engine is improved by reducing the power required to drive the high-pressure pump. The need to cool the oil in the oil pan is also reduced.
[0013]
The pump assembly includes two
[0014]
Each high pressure piston pump includes a bore extending toward the crankshaft axis, a piston in the bore, and a check valve assembly attached to the outer end of the bore and connected to the high pressure passage. The check valve assembly is attached to the bore by press-fitting a sleeve into the cylindrical outer end of the bore and then press-fitting a plug into the sleeve, with a high pressure between the plug, the sleeve and the bore. The connection part is formed. The check valve assembly can be installed without threading the bore and without the complex machining and fouling characteristic of a threaded plug. The valve seat of the check valve is held on the sleeve by a tapered engagement that presses the sleeve radially outward to improve sealing and increase the holding force of the sleeve.
[0015]
Other objects and features of the present invention will become apparent as the following description proceeds, particularly when read in conjunction with the accompanying drawings illustrating the invention.
[0016]
(Description of preferred embodiment)
The inlet throttle
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
A
[0020]
While the
[0021]
While throttled at the inlet, the oil flow into the crankcase decreases and the crankcase pressure can drop below the pressure in the diesel engine. In this case, the oil can ooze out from the
[0022]
While the oil flow into the crank chamber is throttled at the inlet, the pressure in the crank chamber can drop below the pressure in the diesel engine. This is because the pump sucks the vacuum in the crank chamber.
[0023]
A screw-
[0024]
The
[0025]
An
[0026]
[0027]
Each check
[0028]
A
[0029]
A
[0030]
The diesel engine rotates the
[0031]
The
[0032]
The
[0033]
As shown in FIGS. 13 and 14, four large-
[0034]
During the opening and closing movement of the
[0035]
Opposing pairs of
[0036]
Constraints or hysteresis are further reduced by positioning adjacent pairs of diametrically opposed flow ports as far apart as possible in the circumferential direction. For example, as shown in FIG. 14a,
[0037]
In one
[0038]
When the engine is stopped, the
[0039]
As the engine starts and increases the oil pressure in
[0040]
Movement of the
[0041]
The oil flowing into the crank chamber enters the
[0042]
A supply
[0043]
A high pressure
[0044]
The cross-sectional area between the sleeve 175 and the
[0045]
A high
[0046]
The injection pressure adjustment (IPR)
[0047]
The
[0048]
The
[0049]
The
[0050]
If transient pressure occurs in the high pressure passage, the oil pressure causes the
[0051]
[0052]
High pressure oil from
[0053]
FIGS. 16 and 17 illustrate how the
[0054]
As shown in FIG. 17, the
[0055]
Next, the
[0056]
FIG. 18 shows a
[0057]
The
[0058]
After the
[0059]
The
[0060]
4 shows the
[0061]
If the crank slot moved over the
[0062]
It is important that the inlet passage is not obstructed during cold start. While the passage is open, engine oil in the crankcase, which can be cold and viscous, flows into the pumping chamber during the return stroke as the volume of the pumping chamber increases. The circumferential length of the
[0063]
The pump poppet valve is held closed by the
[0064]
The unobstructed inlet passage is open to allow oil to flow into the pump chamber during the entire return stroke of the piston, except for the first two percent of the stroke following top dead center. Essentially, an unobstructed passage to the pumping chamber is provided during the entire return stroke to increase the capacity of the pump and facilitate the flow of cold viscous oil into the pumping chamber during start-up.
[0065]
After each piston has completed its return stroke, the pumping chamber is filled or partially filled with oil from
[0066]
During operation of the
[0067]
FIG. 15 shows a hydraulic circuit of the
[0068]
The diesel
[0069]
Oil flows from
[0070]
High
[0071]
The two-stage injection
[0072]
Pressurized oil in
[0073]
The pressure of the oil in the
[0074]
The operation of the inlet throttling
[0075]
At the start of the diesel engine, the
[0076]
When the starter motor for the diesel engine is operated, the
[0077]
During start-up, gravity and engine crankcase pressure cause engine oil to flow from
[0078]
When the diesel engine is operating, the
[0079]
During the operation of the engine, the flow of the high-pressure oil flowing out passes through the
[0080]
The solenoid force at
[0081]
Moving the
[0082]
When the solenoid current increases, the
[0083]
As the oil pressure in the manifold 24 increases, the pressure in the
[0084]
A rapid decrease in solenoid current can reduce the force that urges the valve pin 228 toward the
[0085]
The response of the inlet throttle can be delayed from a gradual decrease in solenoid current due to the time required to consume oil in the crankcase as the solenoid current decreases. In this case, opening the
[0086]
During balanced operation of the diesel engine, the
[0087]
The
[0088]
The
[0089]
Large capacity manifolds and compression chambers increase the cost of diesel engines. Many enough to provide a high pressure pumping stroke during the execution of each injection step for each engine cylinder piston By providing the
[0090]
The
[0091]
[0092]
While the inventor of the present invention has shown and described the preferred embodiment of the present invention, it will be understood that the present invention is amenable to modification and therefore, the inventor will not be described in the exact details described herein. While not wishing to be limited, it is desired that the present invention include modifications and alternatives that fall within the scope of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing a pump assembly, a pressure chamber, and an injection device.
FIG. 2 is a side view of the pump assembly.
3 is a view taken along line 3-3 in FIG. 2, respectively.
4 is a view taken along line 4-4 of FIG. 2, respectively.
5 is a view taken along line 5-5 of FIG. 2, respectively.
6 is a cross-sectional view taken along line 6-6 of FIG.
7 is a cross-sectional view taken along line 7-7 of FIG. 3, respectively.
8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 of FIG.
9 is a cross-sectional view taken along line 9-9 of FIG.
FIG. 9a is an enlarged view of a part of FIG.
10 is a cross-sectional view taken along line 10-10 in FIG.
11 is a cross-sectional view taken along line 11-11 in FIG.
12 is a cross-sectional view taken along line 12-12 of FIG.
FIG. 13 is a side view of the spool of the inlet throttle valve.
FIG. 14 is a drawing of the surface of the released throttle valve spool;
14a is a cross-sectional view taken along
FIG. 15 is a diagram of a hydraulic circuit of a pump assembly.
FIG. 16 is a drawing showing a manufacturing process of the first check valve assembly;
FIG. 17 is a drawing showing a manufacturing process of the first check valve assembly.
FIG. 18 is a drawing showing a second check valve assembly and its manufacturing process.
FIG. 19 is a drawing showing a second check valve assembly and its manufacturing process.
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US6672285B2 (en) * | 2000-04-20 | 2004-01-06 | Bosch Rexroth Corporation | Suction controlled pump for HEUI systems |
JP2002004977A (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Denso Corp | Flow control device |
WO2002097268A1 (en) * | 2001-05-26 | 2002-12-05 | Robert Bosch Gmbh | High-pressure pump for a fuel system of an internal combustion engine |
US6901844B2 (en) * | 2002-07-02 | 2005-06-07 | Stanadyne Corporation | Guided shoe for radial piston pump |
US20040057836A1 (en) * | 2002-09-25 | 2004-03-25 | Caterpillar Inc. | Hydraulic pump circuit |
WO2004046534A1 (en) * | 2002-11-18 | 2004-06-03 | Breeden Robert H | Solenoid regulated pump assembly |
US6807938B2 (en) * | 2003-01-08 | 2004-10-26 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Post-retard fuel limiting strategy for an engine |
US6647965B1 (en) | 2003-01-08 | 2003-11-18 | Robert H. Breeden | Pump assembly and method |
US7025044B1 (en) * | 2003-07-16 | 2006-04-11 | R. H. Sheppard Co., Inc. | Pump assembly and method |
JP4425590B2 (en) * | 2003-09-09 | 2010-03-03 | 株式会社 神崎高級工機製作所 | Pumping unit |
US7124628B2 (en) * | 2004-03-30 | 2006-10-24 | International Engine Intellectual Property Company Llc | Injection pressure regulator test system |
KR100565356B1 (en) * | 2004-03-31 | 2006-03-30 | 엘지전자 주식회사 | Apparatus for preventing heat of scroll compressor |
JP2006138315A (en) * | 2004-10-13 | 2006-06-01 | Denso Corp | Regulating valve |
JP2007120492A (en) * | 2005-09-29 | 2007-05-17 | Denso Corp | High pressure fuel pump |
US8147226B2 (en) * | 2006-02-01 | 2012-04-03 | Black & Decker Inc. | Valve assembly for pressure washer pump |
DE102006053847A1 (en) * | 2006-11-14 | 2008-05-15 | Hydraulik-Ring Gmbh | High pressure fuel system with volume compensation, especially for the cooling phase of the high pressure system |
EP2156079B1 (en) * | 2007-05-18 | 2018-08-15 | Enfield Technologies LLC | Electronically controlled valve and manufacturing method |
US8910657B2 (en) * | 2007-09-06 | 2014-12-16 | Cnh Industrial America Llc | Electrically controlled pilot operated pressure regulator valve apparatus and method of operation of the same |
US7552720B2 (en) * | 2007-11-20 | 2009-06-30 | Hitachi, Ltd | Fuel pump control for a direct injection internal combustion engine |
JP5084536B2 (en) * | 2008-02-05 | 2012-11-28 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Oil pump |
US8091530B2 (en) * | 2008-12-08 | 2012-01-10 | Ford Global Technologies, Llc | High pressure fuel pump control for idle tick reduction |
KR101209748B1 (en) * | 2010-11-17 | 2012-12-07 | 기아자동차주식회사 | output pressure control system of oil pump |
US9664138B2 (en) * | 2010-12-29 | 2017-05-30 | Ford Global Technologies, Llc | Cylinder block |
JP5808128B2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-11-10 | 三菱重工業株式会社 | Gas fired engine |
US9341151B2 (en) | 2011-06-30 | 2016-05-17 | Arens Gmbh Metallbau & Bauschlosserei | Fuel pump |
DE102011078466A1 (en) | 2011-06-30 | 2013-01-03 | Arens GmbH Metallbau- und Bauschlosserei | engine system |
EP2726716B1 (en) | 2011-06-30 | 2016-11-02 | Arens GmbH Metallbau & Bauschlosserei | Fuel distributor block |
JP5459330B2 (en) * | 2012-01-31 | 2014-04-02 | 株式会社デンソー | Fuel supply pump |
US9062665B2 (en) * | 2013-01-15 | 2015-06-23 | Husco International, Inc. | Hydraulic piston pump with throttle control |
US9399976B2 (en) * | 2013-07-18 | 2016-07-26 | Denso International America, Inc. | Fuel delivery system containing high pressure pump with isolation valves |
CN105876975A (en) * | 2015-07-14 | 2016-08-24 | 刘讯岐 | Foot treading type supercharging shoes |
DE102017003390A1 (en) * | 2016-04-26 | 2017-10-26 | Ford Global Technologies, Llc | Gear driven diesel fuel injection pump of an engine |
US10422253B2 (en) * | 2016-04-26 | 2019-09-24 | Ford Global Technologies, Llc | Cam drive system for an engine |
GB2562497A (en) * | 2017-05-16 | 2018-11-21 | Perkins Engines Co Ltd | Fluid pump |
US11549443B2 (en) | 2020-08-28 | 2023-01-10 | Pratt & Whitney Canada Corp. | Sealing arrangement with vent for an engine component with a service port |
Family Cites Families (59)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2732805A (en) | 1956-01-31 | Lucien | ||
USRE25553E (en) | 1964-04-14 | Budzich | ||
US1948047A (en) | 1929-07-23 | 1934-02-20 | Retel Jules Marie Rene | Fuel pump |
US1974851A (en) | 1929-11-23 | 1934-09-25 | Bosch Robert | Governor for internal combustion engines |
US1945452A (en) | 1932-04-04 | 1934-01-30 | Bryce Ltd | Fuel injection pump for internal combustion engines |
US2101226A (en) | 1935-12-03 | 1937-12-07 | American Machine & Metals | Leakage compensator for pumping systems |
US2102117A (en) | 1936-07-13 | 1937-12-14 | Campbell Wyant And Cannon Foun | Pump |
US2297234A (en) | 1938-01-26 | 1942-09-29 | Meiswinkel Samuel | Fuel pump regulation |
US2281302A (en) | 1938-08-15 | 1942-04-28 | Amery George | Fuel and like pump |
US2357870A (en) | 1941-11-29 | 1944-09-12 | Beeh Louis | Fuel injection pump for internal-combustion engines |
US2394285A (en) | 1944-07-27 | 1946-02-05 | Bendix Aviat Corp | Pump |
US2594132A (en) | 1945-11-02 | 1952-04-22 | American Brake Shoe Co | Intake type unloader for compressors and the like |
US2440194A (en) | 1946-01-29 | 1948-04-20 | Texas Co | Fuel pump |
US2657631A (en) | 1950-08-16 | 1953-11-03 | Cav Ltd | Liquid fuel pump |
GB706863A (en) | 1951-08-15 | 1954-04-07 | Cav Ltd | Liquid fuel injection pumps |
US2691388A (en) | 1952-01-08 | 1954-10-12 | Bendix Aviat Corp | Pressure regulating valve for pumps |
US3096716A (en) | 1960-03-11 | 1963-07-09 | Bosch Arma Corp | Control rod for fuel injection pump |
US3183848A (en) | 1962-05-09 | 1965-05-18 | Hydro Kinetics Inc | Cartridge type pumping apparatus |
DE1653632A1 (en) | 1967-03-25 | 1971-09-16 | Teves Gmbh Alfred | Radial piston pump |
AT316222B (en) | 1971-03-24 | 1974-06-25 | Vut V Brne | Injection pump for internal combustion engines |
GB1327521A (en) * | 1971-04-14 | 1973-08-22 | Gen Eng Radcliffe | Rotary vacuum pumps |
US3772889A (en) | 1971-06-16 | 1973-11-20 | Textron Inc | Servo pump having throttled input |
US3771917A (en) | 1971-07-01 | 1973-11-13 | Ford Motor Co | Fuel injection system |
US3820920A (en) | 1972-12-18 | 1974-06-28 | Sperry Rand Corp | Power transmission |
US4273516A (en) | 1978-04-11 | 1981-06-16 | Girling Limited | Pumps for fluids |
GB2028916B (en) * | 1978-08-23 | 1982-09-22 | Lucas Industries Ltd | Fuel supply system for internal combustion engine |
US4301777A (en) * | 1979-11-28 | 1981-11-24 | General Motors Corporation | Fuel injection pump |
US4371317A (en) | 1980-02-16 | 1983-02-01 | Lucas Industries Limited | Hydraulic systems |
US4366747A (en) | 1980-08-11 | 1983-01-04 | J. I. Case Company | Slipper arrangement for hydraulic pump |
US4431381A (en) | 1981-11-27 | 1984-02-14 | J. I. Case Company | Variable volume hydraulic pump |
USRE32965E (en) | 1984-07-31 | 1989-06-27 | Robert Bosch Gmbh | Fuel injection pump for internal combustion engines |
JPH0212299Y2 (en) * | 1984-12-28 | 1990-04-06 | ||
US4741675A (en) | 1986-08-04 | 1988-05-03 | Hydreco, Incorporated | Flow control system for a hydraulic pump |
GB8801803D0 (en) | 1988-01-27 | 1988-02-24 | Dewandre Co Ltd C | Hydraulic pump unloader means |
US5000668A (en) * | 1988-04-27 | 1991-03-19 | Diesel Kiki Co., Ltd. | Distribution-type fuel injection pump |
DE4109472A1 (en) * | 1991-03-22 | 1992-09-24 | Bosch Gmbh Robert | FUEL INJECTION PUMP |
US5181494A (en) * | 1991-10-11 | 1993-01-26 | Caterpillar, Inc. | Hydraulically-actuated electronically-controlled unit injector having stroke-controlled piston and methods of operation |
US6149073A (en) | 1994-05-18 | 2000-11-21 | Cummins Engine Company, Inc. | Ceramic plunger for internal combustion engine high pressure fuel system |
US5515829A (en) | 1994-05-20 | 1996-05-14 | Caterpillar Inc. | Variable-displacement actuating fluid pump for a HEUI fuel system |
US5485820A (en) * | 1994-09-02 | 1996-01-23 | Navistar International Transportation Corp. | Injection control pressure strategy |
GB9603313D0 (en) * | 1996-02-16 | 1996-04-17 | Lucas Ind Plc | Fuel injection pump with improved shaft seal system |
DE19612412B4 (en) | 1996-03-28 | 2006-07-06 | Siemens Ag | Control for a pressurized fluid supply system, in particular for the high pressure in a fuel injection system |
JPH1018941A (en) | 1996-07-01 | 1998-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | Variable discharge quantity high pressure pump |
DE69720603T2 (en) * | 1996-07-05 | 2004-03-04 | Nippon Soken, Inc., Nishio | high pressure pump |
DE19627757A1 (en) * | 1996-07-10 | 1998-01-15 | Bosch Gmbh Robert | Fuel pump |
GB9701877D0 (en) * | 1997-01-30 | 1997-03-19 | Lucas Ind Plc | Fuel pump |
DE19725472A1 (en) | 1997-06-17 | 1998-12-24 | Bosch Gmbh Robert | Flow control valve |
US5881698A (en) | 1997-12-01 | 1999-03-16 | Walbro Corporation | Fuel pump with regulated output |
JPH11200990A (en) | 1998-01-07 | 1999-07-27 | Unisia Jecs Corp | Fuel injection controller |
DE19801398A1 (en) * | 1998-01-16 | 1999-07-22 | Bosch Gmbh Robert | Radial piston pump for the fuel delivery to a motor fuel injection system |
US6035828A (en) * | 1998-03-11 | 2000-03-14 | Caterpillar Inc. | Hydraulically-actuated system having a variable delivery fixed displacement pump |
US5957111A (en) * | 1998-03-16 | 1999-09-28 | Caterpillar Inc. | Method of regulating supply pressure in a hydraulically-actuated system |
US6029628A (en) * | 1998-05-07 | 2000-02-29 | Navistar International Transportation Corp. | Electric-operated fuel injection having de-coupled supply and drain passages to and from an intensifier piston |
DE19930868B4 (en) * | 1998-07-07 | 2014-02-13 | Schaeffler Technologies AG & Co. KG | Flow control valve |
IT1306319B1 (en) * | 1998-07-16 | 2001-06-04 | Magneti Marelli Spa | GROUP OF FUEL SUPPLY TO AN ENDOTHERMAL ENGINE |
US6152107A (en) * | 1998-08-24 | 2000-11-28 | Caterpillar Inc. | Device for controlling fuel injection in cold engine temperatures |
US6234270B1 (en) * | 1999-01-21 | 2001-05-22 | Caterpillar Inc. | Vehicle having hydraulic and power steering systems using a single high pressure pump |
US6530363B1 (en) | 1999-04-16 | 2003-03-11 | Caterpillar Inc | Variable delivery pump and common rail fuel system using the same |
US6227167B1 (en) * | 2000-04-20 | 2001-05-08 | Mannesmann Rexroth Corporation | Suction controlled pump for HEUI systems |
-
2000
- 2000-05-30 US US09/580,877 patent/US6460510B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2000-08-23 US US09/644,339 patent/US6390072B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2001
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